Automatización y sistemas mecatrónicos: PLC, GRAFCET y accionamientos
El dominio Automatización y sistemas mecatrónicos evalúa la integración de sensores, actuadores, controladores lógicos y robots en una secuencia segura y repetible. Se espera que interpretes lógica escalera, GRAFCET, neumática y criterios de seguridad funcional.
Conceptos núcleo
- El PLC ejecuta un ciclo repetitivo de lectura de entradas, ejecución del programa y actualización de salidas; el tiempo de scan limita la detección de pulsos muy cortos.
- En lógica escalera, distingue contactos normalmente abiertos y cerrados respecto al estado físico. En sensores PNP/NPN, verifica el tipo de conmutación y la carga admitida.
- GRAFCET describe etapas, transiciones y acciones; una transición solo se habilita cuando se cumplen sus condiciones. La seguridad debe llevar a un estado seguro ante paro, emergencia o falla.
- En neumática, la fuerza teórica de un cilindro es F = pA; en el retroceso se resta el área del vástago. Incluye rendimiento y rozamiento.
Ejemplo resuelto
Un cilindro de Ø50 mm trabaja a 6 bar con rendimiento 0,85. A = π(0,05²)/4 = 0,0019635 m²; p = 600 000 Pa. F = 600 000×0,0019635 = 1178 N teóricos. Con rendimiento: 1178×0,85 ≈ 1001 N. Si el vástago tiene Ø12 mm, el área efectiva de retroceso disminuye y la fuerza de retorno será menor; no uses la misma área para ambos sentidos.
Errores que cuestan puntos
No distinguir avance y retroceso, confundir PNP con NPN, asignar doble dirección a una salida, omitir el estado seguro, ignorar el tiempo de scan y validar una secuencia sin considerar sensores de posición ni enclavamientos.